干燥工藝對重慶沱茶及其毛茶風味品質的影響

羅紅玉，王 奕，谷 雨，袁林穎，楊 娟，王廷華，張 瑩，王 杰，鐘應富,*

（1.重慶市農業科學院茶葉研究所，重慶市茶葉工程技術研究中心，國家茶葉產業技術體系重慶綜合試驗站，重慶 402160；2.重慶市永川區經濟作物技術推廣站，重慶 402160）

傳統重慶沱茶，以云南大葉種綠毛茶為主要原料，搭配少量烘青、炒青綠毛茶，再經過精制拼配、稱料、汽蒸、壓制、干燥等工序加工而成[1]。對外地原料依耐性大，毛茶加工技術缺乏標準，造成產品穩定性差、特色不突出、市場競爭力下滑。

干燥是毛茶加工的重要環節。目前，應用于沱茶生產的毛茶干燥方式常見有烘干、曬干、炒干以及曬烘結合等。其中，烘干、曬干應用較多，曬烘結合也逐漸被應用，但多停留在經驗層面，尚未形成成熟穩定的干燥工藝技術。后續的蒸壓定型是重慶沱茶加工的關鍵環節。經蒸壓定型，茶葉變得緊密結實，破壞了空隙，降低了吸濕性能，使得茶葉更耐貯藏，粗老茶葉經蒸壓定型后，還可降低苦澀味、提高香氣、改進品質[2]。研究表明，在茯磚茶加工過程中，汽蒸后茶樣的茶多酚、氨基酸、黃酮、兒茶素略有減少，咖啡堿、可溶性糖、水浸出物略有增加[3]。另有研究分析藏茶在蒸壓過程中茶樣含水量、模具裝茶量、壓茶時間對感官品質和主要生化成分的影響以及坯料含水量、汽蒸時間及汽蒸料葉溫、含水量對沱茶壓制成型的影響[4-5]。六堡茶經汽蒸后，塔賓曲霉以及黑曲霉消失[6]。但以綠毛茶為原料的重慶沱茶經汽蒸后其品質的變化尚不清楚。

為了減少對外地原料的依耐性，促進重慶夏秋茶資源利用，實驗在前期研究基礎上，以重慶地產茶鮮葉為原料，比較不同干燥工藝對重慶沱茶及其毛茶的感官品質、主要生化成分以及揮發性香氣物質的影響，以明確適合于重慶沱茶及其毛茶加工的干燥工藝參數，為建立毛茶加工標準提供科學依據，同時揭示重慶沱茶品質形成機理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用原料于2018年7月19日采自重慶市農業科學院茶葉研究所實驗茶園（北緯29°75'，東經105°71'，海拔440 m），福鼎大白茶（Camellia sinensiscv. ‘Fudingdabaicha’）鮮葉1芽2、3葉。

癸酸乙酯、二氯甲烷（均為色譜純），硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、水合茚三酮、氯化亞錫、堿式乙酸鉛、鹽酸、蒽酮、硫酸、三氯化鋁（均為分析純） 重慶寰衛化工有限責任公司。

1.2 儀器與設備

6CRSF-100熱風殺青機、6CR-55揉捻機、6CHD-80動態烘干機 四川省名山縣山峰茶機廠；沱茶壓制成型裝置 云南茶雕機械設備有限公司；6CH-54茶葉烘焙箱福建安溪興民茶葉機械廠；GC/MS-QP 2010氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用儀 日本Shimadzu公司；頂空進樣瓶 上海安譜科學儀器有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）纖維頭 美國Supelco公司；FA 1004電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；TU1901紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

毛茶加工工藝流程：鮮葉→攤放→殺青→初揉→二青→復揉→干燥。

前期實驗表明，綠毛茶采用曬青結合60 ℃烘干，其醇類種類增多，且能保留更多的揮發性成分[7]，但曬青結合80 ℃烘干的茶樣感官品質更佳，且呈現較優的耐貯藏性能[8]。而生產上由于受天氣的影響，綠毛茶時常會采取烘干方式。本實驗所用毛茶的干燥工藝參數如表1所示。所制毛茶分別為1號毛茶、2號毛茶、3號毛茶、4號毛茶。

表1 毛茶加工工藝參數Table 1 Processing parameters of crude tea

沱茶加工工藝流程：毛茶→稱料→蒸茶→壓制→定型→干燥。

工藝參數：1）稱樣，準確稱取對應的毛茶100 g；2）蒸茶，將稱好的毛茶放于100 g型號蒸茶桶內，在100～105 ℃高溫蒸汽上放置15 s，使茶葉變得柔軟；3）壓制，將蒸好的茶葉迅速倒入100 g沱茶專用布袋中，適當揉緊后，置于100 g沱茶專用模具中壓型3次，每次5 s，壓力20 t；4）定型，壓制后冷卻1 h再脫袋，于室溫放置5 h；5）干燥，采用烘焙箱，控制溫度45 ℃，時間48 h，烘至茶葉含水量9%以下。所制沱茶分別為1號沱茶、2號沱茶、3號沱茶、4號沱茶。

1.3.2 生化成分檢測

茶多酚含量測定：采用酒石酸亞鐵比色法，參考GB/T 8313—2002《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[9]；氨基酸含量測定：采用GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》[10]；咖啡堿含量測定：采用GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》[11]；可溶性糖含量測定：采用硫酸-蒽酮比色法[12]；黃酮含量測定：采用三氯化鋁比色法[13]；水浸出物含量測定：采用GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》[14]。

1.3.3 香氣成分萃取

取4.67 μL癸酸乙酯于100 mL容量瓶中，用二氯甲烷定容到刻度，得質量濃度40 μg/mL的內標。取2 g磨碎茶樣于15 mL頂空進樣瓶中，加5 mL沸水和10 μL內標，平衡5 min，然后保持在65 ℃環境中用SPME纖維頭萃取60 min。萃取結束后立刻插入GC-MS進樣口，在230 ℃解吸5 min后進行分離鑒定[15-16]。

1.3.4 GC-MS檢測

GC條件：進樣口溫度230 ℃；柱溫40 ℃；程序升溫：起始溫度40 ℃，保持3 min；以6 ℃/min升到100 ℃，保持2 min；以2 ℃/min升到120 ℃，保持2 min；以6 ℃/min升到180 ℃，保持2 min；最后以10 ℃/min升到230 ℃，保持2 min。

MS條件：離子源溫度230 ℃；離子源能量70 eV；質譜掃描范圍m/z40～400。

1.3.5 茶葉感官審評

采用GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》[17]，由3 位高級評茶員分別計分，計算平均分。

1.4 數據處理

采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析與t檢驗，用最小顯著差異法比較各處理間平均值差異顯著性。采用SIMCA 14.1（MKS Umetrics）軟件進行正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least square-discriminant analysis，OPLS-DA）。

茶葉香氣成分計算采用峰面積歸一化法進行定量分析，化合物質量濃度按式（1）計算：

氣味活度值（odor active value，OAV）為某香氣化合物質量濃度與該物質在水中的嗅覺閾值的比值，按式（2）計算[18]：

式中：C為該組分的質量濃度/（μg/L）；T為該組分在水中的氣味閾值/（μg/L）。

2 結果與分析

2.1 干燥工藝對沱茶及毛茶感官品質的影響

如表2所示，不同干燥工藝所制毛茶感官品質差異顯著（P＜0.05），綜合得分由高到低分別為2號＞1號＞4號＞3號，前兩者無顯著差異（P＞0.05），后兩者顯著降低，主要表現為湯色變黃，葉底色澤變黃且出現紅梗，甜香減弱、日曬味明顯，苦澀味增加。

與毛茶相比，壓制后，各沱茶呈現不同變化規律，綜合得分排序不變，其中1、2號沱茶略有下降，3、4號沱茶略有升高，但均無顯著差異；主要表現為干茶、湯色、葉底色澤黃度增加，干茶和茶湯色澤由綠變為黃綠；1、2號清香減弱，3、4號日曬味減弱；各茶樣滋味醇度增加，但爽口度下降，1、2號滋味得分下降，3、4號升高。

表2 茶樣感官品質變化Table 2 Change in sensory quality among tea samples

2.2 干燥工藝對沱茶及毛茶主要生化成分的影響

如圖1所示，除可溶性糖含量以外，不同干燥工藝對毛茶主要生化成分影響顯著，茶多酚、咖啡堿、水浸出物含量變化趨勢基本一致。其中，1號毛茶茶多酚、咖啡堿質量分數較低，分別為27.6%、3.7%，游離氨基酸質量分數較高，為2.1%；2號毛茶茶多酚、咖啡堿、水浸出物質量分數較高，分別為34.2%、4.5%、45.3%；3號毛茶茶多酚、咖啡堿質量分數較低，分別為31.3%、3.5%，游離氨基酸、黃酮、水浸出物質量分數較高，分別為2.2%、9.0 mg/g、43.9%；4號毛茶除可溶性糖以外，其余成分均較低。

與毛茶相比，壓制后各沱茶呈現不同變化規律，游離氨基酸含量有不同程度降低、咖啡堿含量有不同程度升高，其余成分有升有降。其中，1號沱茶茶多酚、黃酮含量顯著升高18.5%、11.2%，其游離氨基酸、可溶性糖含量顯著降低19.4%、34.4%；2號沱茶茶多酚、可溶性糖含量顯著降低13.0%、28.6%；3號沱茶茶多酚、游離氨基酸、水浸出物含量無顯著變化，咖啡堿含量顯著升高33.4%，可溶性糖、黃酮含量顯著降低39.8%、60%；4號沱茶游離氨基酸顯著降低19.6%，咖啡堿、水浸出物含量顯著升高26.7%、7.7%。

圖1 茶樣生化成分變化Fig. 1 Change in biochemical components among tea samples

2.3 干燥工藝對沱茶及毛茶香氣成分的影響

2.3.1 干燥工藝對香氣種類的影響

如圖2所示，不同干燥工藝所制毛茶香氣種類數量差異顯著，種類分別為1號＞4號＞2號＞3號，前3種毛茶香氣種類數量接近，3號毛茶香氣種類數量最少為44種。各茶樣烯類較多，其次是脂肪烴類、酯類、醇類。其中，1號毛茶的烯類、脂肪烴類、酯類數量較多分別為19、11、8種，2號毛茶烯類、酯類、脂肪烴類較多分別為12、10、9種，3號毛茶烯類、醇類較多分別為16、7種，4號毛茶烯類、酯類、酮類、醇類、脂肪烴類較多分別為13、7、6、7、11種，只有2號、4號毛茶各有1種酸類。

與毛茶相比，壓制后，各沱茶香氣種類數量發生了差異性變化，種類分別為3號＞4號＞1號＞2號，香氣種類除3號沱茶增加了6種，其余沱茶均有不同程度減少。其中，1號沱茶的酮類增加2種，酯、烯、芳香烴、脂肪烴、其他類各減少了4、9、2、3、1種，醇、醛類種類數量不變。2號沱茶的醇、醛、酮、酯、烯、芳香烴、其他類各減少了3、1、2、6、4、2、3種，脂肪烴增加1種，酸類數量不變。3號沱茶的醛、烯、芳香烴類各減少了1、7、1種，醇、酮、酯、酸、脂肪烴類各增加了1、2、2、2、8種，其他類別種類數量不變。4號沱茶的醇、酮、酸、脂肪烴類各減少了4、4、1、4種，酯類增加2種，其余種類數量不變。

圖2 茶樣香氣種類數量Fig. 2 Number and amount of aroma components in tea samples

2.3.2 干燥工藝對香氣成分的影響

如圖3所示，不同干燥工藝所制毛茶香氣成分總量差異顯著，總量分別為1號＞3號＞2號＞4號，前兩者香氣總量接近，后兩者香氣總量接近。各毛茶醇類、烯類、脂肪烴類總量較多，其次是酯類。其中1號毛茶醇類、烯類、脂肪烴類、其他類總量較多分別為39.21、61.7、45.59、10.59 μg/L，分別占總量的20.6%、32.4%、24%、5.6%；2號毛茶醇類、酯類、芳香烴總量較多分別為38.03、25.01、5.72 μg/L，分別占總量的23.1%、24.5%、3.5%；3號毛茶醇類、醛類、烯類、其他總量較多分別為48.77、7.81、56.52、10.97 μg/L，分別占總量的26.7%、4.3%、31%、6%；4號毛茶醛類、酮類、酯類、脂肪烴類含量較多分別為6.41、10.15、27.11、64 μg/L，分別占總量的4%、6.3%、16.8%、39.7%。

與毛茶相比，壓制后，各沱茶香氣成分總量發生了差異性變化，總量分別為3號＞1號＞4號＞2號，除3號沱茶增加了69.54 μg/L，其余茶樣均有不同程度減少。各沱茶的醇、醛、烯、酸類、其他類含量均有較大幅度減少，醇類含量減少38.7%～92.5%，醛類含量減少37.6%～44.7%，烯類含量減少30.4～59.1%，酸類含量減少42.6%～100%，其他類含量減少35.0%～100%，其余組分則有增有減。其中，1號沱茶酯類、烯類、芳香烴類、其他類含量減少較多分別為53.6%、56.9%、55.2%、79.7%，而脂肪烴類含量增加較多為87.2%；2號沱茶醇類、酮類、酯類、芳香烴類、其他類含量減少較多分別為92.5%、66.5%、60.7%、60.7%、100%，脂肪烴類含量增加較少為20.1%；3號沱茶其他類含量減少較多為68.2%，酮類、酯類、脂肪烴類含量增加較多分別為64.6%、113%、266%；4號沱茶醇類、酮類、烯類、酸類含量減少較多分別為84.9%、57.7%、59.1%、100%。

圖3 茶樣香氣含量Fig. 3 Contents of aroma components in tea samples

2.3.3 香氣成分OPLS-DA

為進一步分析壓制對茶樣揮發性香氣成分的影響，采用OPLS-DA對茶樣揮發性香氣組分進行分析，在統計分析中，將毛茶作為第1組、沱茶作為第2組。如圖4所示，模型X軸方向累計解釋率Y軸方向累計解釋率模型的累計預測率Q2＝0.957，表明以檢出的香氣組分為自變量，可對蒸壓定型前后的茶樣進行較好地分離和預測。

圖4 壓制前后茶樣香氣成分含量的OPLS-DA得分圖Fig. 4 OPLS-DA score plot of aroma components contents in crude and tuo tea

變量投影重要性（variable importance in projection，VIP）是OPLS-DA模型變量的權重值，可用于衡量各組分積累差異對各組樣本分類判別的影響強度和解釋能力，VIP值越大，貢獻率越大，通常VIP值大于1為常見的差異代謝物篩選依據[19]。如表3所示，VIP值大于1的揮發性成分共20種。

表3 基于OPLS-DA模型分析VIP值大于1的揮發性香氣化合物P值Table 3 P values of aroma components with VIP ＞ 1 analyzed by OPLS-DA model

為進一步尋找潛在差異性標志物，以VIP值大于1結合P值小于0.05為判斷標準，篩選出了11種香氣成分，按VIP值由大到小排序，分別為正二十一烷、月桂烯、芳樟醇、己酸酐、羅勒烯異構體混合物、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯、1-十六烯、β-環檸檬醛、4-異丙基甲苯、(E)-β-羅勒烯、β-蒎烯，其中烯類5種，說明蒸壓定型對烯類香氣成分影響較大。這與上述的香氣種類及含量分析結果一致，進一步驗證了模型的可靠性。

2.3.4 干燥工藝對差異性香氣物質含量的影響

如表4所示，1、2、3、4號毛茶各檢測出11、11、10、9種差異性香氣物質，1、2、3、4號沱茶各檢測出9、6、11、5種差異性香氣物質。與毛茶相比，壓制后，1號沱茶正二十一烷含量顯著增加108%，1-十六烯、β-環檸檬醛含量無顯著變化，其余香氣組分含量顯著減少；2號沱茶1-十六烯含量顯著增加115%，正二十一烷、β-環檸檬醛含量無顯著變化，其余香氣組分含量顯著減少；3號沱茶正二十一烷含量增加260%，檢測出3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯，己酸酐、β-蒎烯含量減少相對較少為63.6%、50.6%，其余7種香氣組分無顯著變化；4號沱茶各香氣組分含量均顯著減少。

表4 壓制前后茶樣差異香氣成分含量變化Table 4 Changes in differential aroma component contents between crude and tuo tea μg/L

2.3.5 香氣成分OAV分析

根據香氣值理論[20]即茶葉香氣成分含量高且閾值低的成分很可能是茶葉的特征香氣或主體香氣成分，采用OAV表征茶葉中香氣化合物對香氣的貢獻，當OAV＞1時，說明該成分對茶葉香氣有貢獻[21]，當OAV＞10時，可能對香氣有顯著影響[22]。

如表5所示，芳樟醇除了在4號毛茶、2號沱茶、4號沱茶中的OAV小于1，在其余茶樣中OAV均大于1；癸醛在2號毛茶中的OAV大于1，在其余茶樣中OAV均小于1；β-紫羅酮在8個茶樣中的OAV均大于10，表明其對茶葉香氣影響顯著；α-紫羅酮僅在4號毛茶、3號沱茶中表現出OAV大于1，在其余茶樣中OAV小于1；月桂烯除了在1號、2號、4號沱茶中的OAV小于1，在其余茶樣中的OAV大于1；其余10種香氣成分在各茶樣中的OAV均小于1。

表5 茶樣香氣化合物閾值及OAVTable 5 Threshold and OAV of aroma compounds in tea samples

3 討 論

重慶沱茶屬于綠茶類特種緊壓茶，毛茶的干燥、蒸壓定型是決定沱茶風味形成的重要環節。實驗比較了不同的干燥工藝對重慶沱茶及其毛茶風味品質的影響，發現60 ℃烘干、80 ℃烘干毛茶及所制沱茶綜合感官品質好，但壓制不利于香氣、滋味品質的保持，曬3 h+60 ℃烘干、曬3 h+80 ℃烘干毛茶及所制沱茶綜合感官品質雖然稍差，但壓制有利于沱茶滋味的醇化和日曬味的減弱。整體上，壓制后各沱茶干茶、湯色、葉底色澤黃度增加，清香和日曬味減弱，滋味醇度增加，爽口度下降。

實驗表明，與其余干燥工藝相比，曬3 h+60 ℃烘干毛茶茶多酚含量較低為31.3%，游離氨基酸質量分數最高為2.2%，水浸出物質量分數較高為43.9%，壓制后茶多酚、氨基酸、水浸出物含量無顯著變化，黃酮含量顯著降低60%；而60 ℃烘干、曬3 h+80 ℃烘干沱茶的游離氨基酸含量以及80 ℃烘干沱茶的茶多酚含量較毛茶顯著降低。整體上，壓制后各沱茶游離氨基酸含量降低、咖啡堿含量有升高。可能是由于80 ℃高溫烘干以及蒸壓后長時低溫烘干促進茶多酚發生非酶促氧化，導致茶多酚含量降低[23]，黃酮苷受熱水解釋放糖基導致黃酮含量降低[24]，而黃酮苷類由于其較高的Dot值對茶湯苦澀味具有較大貢獻度，其含量的減少有利于茶湯苦澀味減弱[25-26]。但關于60 ℃烘干沱茶的茶多酚、黃酮含量較毛茶卻顯著升高的原因有待進一步研究。濕熱作用促使氨基酸的氨基與羰基化合物如酮、醛等發生席夫堿縮合反應，生成生物堿[27]，使咖啡堿含量增加、氨基酸含量減少，在高溫高濕條件下，糖類物質還可能與氨基酸發生美拉德反應，產生愉快的烘炒香[24]。曬3 h+60 ℃烘干毛茶香氣種類雖然最少為44種，但烯類、醇類較多分別為16、7種，香氣總含量較多為182.57 μg/L，壓制后，種類數量以及含量均最多分別為50種、252.11 μg/L，酮類、酯類含量增幅較大分別為64.6%、113%。60 ℃烘干毛茶香氣種類數量和含量均最多分別為54種、190.27 μg/L，其中烯類、脂肪烴類種類及含量較多，壓制后，香氣種類及含量雖減少，但酮類增加2種，醇、醛類種類數量不變。而80 ℃烘干、曬3 h+80 ℃烘干毛茶香氣種類雖然較多，但香氣含量較少，壓制后，種類、含量減少。整體上，各沱茶的醇、醛、烯、酸類、其他類含量均有較大幅度減少，可能是在壓制的高濕熱環境下，化學成分自身氧化還原反應所致[28]。

為進一步揭示重慶沱茶品質形成機理，采用OPLSDA方法比較分析了壓制前后各茶樣差異性香氣物質變化情況。共篩選出11種差異香氣成分，其中烯類5種，進一步說明壓制對烯類香氣成分影響較大。其中，3 h+60 ℃烘干毛茶含差異性香氣物質較多為10種，壓制有利于3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯的形成，促進正二十一烷含量顯著增加260%，其余差異香氣組分保留較多。其次是60 ℃烘干毛茶，差異性香氣物質最多為11種，蒸壓定型促進正二十一烷含量顯著增加108%，1-十六烯、β-環檸檬醛含量無顯著變化。但正二十一烷屬于飽和脂肪烴，對茶葉香氣的貢獻不大或者沒有貢獻，1-十六烯屬于不飽和脂肪烴，對茶葉香氣貢獻相對較大[29-30]。通過比較OAV發現，β-紫羅酮在各茶樣中的OAV均大于10，芳樟醇在60 ℃烘干、曬3 h+60 ℃烘干毛茶及沱茶中的OAV均大于1，表明對茶葉香氣影響顯著。

綜上所述，3 h+60 ℃烘干、60 ℃烘干毛茶及沱茶綜合品質較好，該干燥工藝更適合于重慶沱茶加工。下一步將重點研究不同干燥工藝所制重慶沱茶在貯藏期間的品質變化，以進一步驗證重慶沱茶適宜的干燥工藝技術。